IT8225036A1

IT8225036A1 - SOLID STATE DEVICE FOR IMAGE TAKING

Info

Publication number: IT8225036A1
Application number: IT1982A25036A
Authority: IT
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1981-12-30
Filing date: 1982-12-29
Publication date: 1984-06-29
Also published as: CA1186404A; NL191450C; NL191450B; ATA472382A; JPH0322756B2; SE8207468D0; BR8207546A; CH662687A5; ES518668A0; FR2519219B1; AU560454B2; DK166791B1; AU9179482A; DE3248419A1; IT8225036A0; KR910009793B1; SE457191B; GB2112603A; NZ202866A; US4541016A

Description

Descrizione dell*invenzione avente per titolo: Description of the invention having as title:

'' DISPOSITIVO A STATO SOLIDO PER LA RIPRESA DI IMMAGINI " '' SOLID STATE DEVICE FOR IMAGE TAKING "

RIASSUNTO SUMMARY

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo a stato solido per immagini, comprendente un dispositivo ad accoppiamento di carica CCD (charged coupled device), per l'impiego in una telecamera dotata di un otturatore ed in cui l?uscita del dispositivo ad accoppiamento di carica viene alimentata ad una unit? di elaborazione di segnali video la quale pilota un registratore magnetico per la re_ gistrazione di immagini su di un mezzo magnetico ed in cui le immagini del primo campo e del secondo campo vengono simultaneamente riprese dalle regioni fotosensibili del sensore di immagini, a stato solido, quando l'otturatore viene aperto mentre le cariche rappresentative dei segnali del primo campo e del secondo campo vengono lette sequenzialmente dal dispositivo ad accoppiamento di carica.;quando l?otturatore viene chiuso. L?invenzione in oggetto provvede prore allo "spazzolamento", vale a dire all?allontanamento delle cariche non richieste dalle immagini precedenti derivate dal dispositivo ad accoppiamento di carica, allo scopo di impedire che si verifichi il fenomeno del "blooming?, vale a dire una iperluminosit? dell?immagine? L?esposizione sul dispositivo ad accoppiamento di cariche controlla, automaticamente il tempo,o l?apertura del sistema di esposizione, sulla base dei segnali rivelati. The present invention relates to a solid state imaging device, comprising a charged coupled device, for use in a camera equipped with a shutter and in which the output of the charge is fed to a unit? of video signal processing which drives a magnetic recorder for recording images on a magnetic medium and in which the images of the first and second fields are simultaneously taken by the photosensitive regions of the image sensor, in a solid state, when the shutter is opened while the representative charges of the first and second field signals are read sequentially from the charge-coupled device; when the shutter is closed. The present invention provides for the "brushing", that is to say the removal of the charges not required by the previous images derived from the charge-coupled device, in order to prevent the "blooming" phenomenon from occurring, that is to say a hyper-brightness of the image? The exposure on the charge-coupled device automatically controls the time, or the opening of the exposure system, on the basis of the detected signals.

L?otturatore viene chiuso per due periodi di campo, mentre il primo campo ed il secondo campo vengono letti allo scopo di impedire che si formino mescolan_ ze ed alterazioni. The shutter is closed for two field periods, while the first field and the second field are read in order to prevent mixing and alterations from forming.

GENERALIT? DELL'INVENZIONE GENERAL OF THE INVENTION

Campo dell?invenzione Field of invention

La presente invenzione si riferisce,in generale, ad un dispositivo a stato solido per la ripresa di immagini e riguarda,in particolare, una nuova telecamera per immagini,del tipo a stato solido. The present invention refers, in general, to a solid-state device for taking pictures and relates, in particular, to a new camera for images, of the solid-state type.

Descrizione della tecnologia anteriore Description of the prior technology

In apparecchiatura per la ripresa di immagini, a stato solido, di tipo tradizionale, costrui_ ta in accordo con la tecnologia anteriore, utilizza un sensore di immagini, a stato solido,comprendente un dispositivo a trasferimento di carica costitui__ to, ad esempio, da un classico dispositivo CCD disposto in accordo con un'ampia variet? di configurazioni,per l'impiego in telecamere per la ripresa di immagini in movimento, in cui la luce incidente viene irradiata,in modo continuo, su ogni regione fotosensibile del sensore delle immagini,mentre i segnali di uscita dalla telecamera vengono letti per ogni periodo di campo, o di quadro, allo scopo di svolgere una operazione successiva di ripresa delle immagini? Nei sensori di immagini, a stato solido, nei quali le cariche rappresentative dei segna_ li, ottenute nelle regioni fotosensibili vengono trasferite, pu?' verificarsi un'alterazione delle immagini,o una iperluminosit? delle stesse a causa del fatto che determinate cariche non richieste In conventional solid-state imaging apparatus constructed in accordance with prior art, it uses a solid-state image sensor comprising a charge transfer device comprising, for example, a classic CCD device arranged in accordance with a wide variety? of configurations, for use in cameras for capturing moving images, in which the incident light is continuously irradiated on each photosensitive region of the image sensor, while the output signals from the camera are read for each period field, or frame, in order to carry out a subsequent image shooting operation? In solid-state image sensors in which the representative charges of the signals obtained in the photosensitive regions are transferred, it can? occur an alteration of the images, or a hyper-brightness? of the same due to the fact that certain offices are not required

si infiltrano nella sezione di trasferimento o provocano una eccitazione termica. Questo rappresenta uno svantaggio dei dispositivi di ripresa delle im__ magini, a stato solido, proposti dalla tecnologia anteriore. Per eliminare questo svantaggio? i sensori di immagini, a stato solido, proposti dalla tecno_ logia anteriore, presentavano opportuni scarichi di "overflow" lungo la sezione di trasferimento,o sono formati in un tipo a trasferimento di quadri? Conseguentemente, i noti sensori di immagini, a stato solido, proposti dalla tecnologia anteriore, presentavano una struttura estremamente complicata, nel tentativo di eliminare l?alterazione dell?immagine o una iperluminosit? della stessa,mentre sono state adottate tecniche molto avanzate e molto costose per la fabbricazione dei semiconduttori e questo ha conportato, ovviamente, costi di produzione estreinamente elevati? they infiltrate the transfer section or cause thermal excitation. This represents a disadvantage of the solid state imaging devices proposed by the prior art. To eliminate this disadvantage? Did the solid state image sensors proposed by the prior art have suitable " overflow " discharges along the transfer section, or are they formed in a frame transfer type? Consequently, the known solid-state image sensors proposed by the prior technology had an extremely complicated structure, in an attempt to eliminate image alteration or hyper-luminosity. of the same, while very advanced and very expensive techniques have been adopted for the manufacture of semiconductors and this has obviously led to extremely high production costs?

In passato, si utilizzava, comunemente, anche per un impiego nel campo delle riprese di immagini f?sse, un sensore di immagini, a stato solido, estremamente costoso, per formare una unit? di ripresa. In the past, it was commonly used, also for use in the field of shooting fixed images, an image sensor, a solid state, extremely expensive, to form a unit? shooting.

In generale, i sensori di immagini per impiego in una telecamera per la produzione di segnali televisivi,vengono progettati in modo tale da fornire immagini deviate spazialmente rispetto ai campi di ordine dispari ed ai campi di ordine pari, in accordo con la scansione interallacciata utilizzata in un ricevitore televisivo e, pertanto, i segnali video rappresentativi dei campi individuali vengono let_ ti alternativamente. Conseguentemente, in un modo di ripresa di immagini da fermo, quando viene impiegato un sensore di immagini dotato di regioni fotosensibili corrispondenti a elementi di immagine di un quadro, esiste il problema dello sfarfallamento, vale a dire del cosiddetto "flicker" nell'ottenimento di una immagine a quadro fisso nella ripresa di un oggetto in movimento, a causa delle fluttuazioni che si verificano, nell?immagine, fra ogni campo, poich?? i segnali video dei campi indi_ viduali variano spazialmente l?uno dall?altro. Pertanto, per evitare la creazione di questo fenomeno indesiderato, la formazione di ima Immagine di un campo fermo, in accordo con la tecnologia anteriore, ha comportato,una estrema alterazione nella risoluzione verticale dei segnali video. In general, image sensors for use in a television camera for the production of television signals are designed in such a way as to provide spatially deviated images with respect to odd-order fields and even-order fields, in accordance with the interlaced scanning used in a television receiver and, therefore, the video signals representative of the individual fields are read alternately. Consequently, in a still image shooting mode, when an image sensor equipped with photosensitive regions corresponding to image elements of a painting is used, there is the problem of flickering, i.e. of the so-called "flicker" in obtaining a fixed frame image in the shooting of a moving object, due to the fluctuations that occur, in the image, between each field, since? the video signals of the individual fields vary spatially from each other. Therefore, in order to avoid the creation of this undesired phenomenon, the formation of an image of a still field, in accordance with the prior technology, has resulted in an extreme alteration in the vertical resolution of the video signals.

Normalmente, il tempo di esposizione di un sensore di immagini in una telecamera,per l'ot_ tenimento di segnali televisivi, viene impostato in modo tale da risultare approssimativamente ugua__ le al periodo di un canpo. Tuttavia, in una unit? di ripresa di immagini da fermo e' desiderabile che l?otturatore venga controllato in modo tale da variare il tempo d? esposizione. Ad esempio? per ottenere una immagine istantanea distinta,di un oggetto in movimento, e' necessario abbreviare il tempo di esposizione? in modo tale da impedire una sfocatura dell'immagine derivante dal movimento dell'oggetto? Poich?' la variazione del tempo di esposizione provoca una variazione nella quantit? di esposizione del sensore delle immagini? e' necessario l'ottenimento di un segnale in uscita dal tra_ sduttore, presentante un livello adeguato? dal sensore delle immagini? allo scopo di regolare l'apertura del percorso ottico della luce incidente in arrivo? oppure e' necessario impiegare un circuito per il controllo del livello del segnale in uscita dal tra__ sduttore. Normally, the exposure time of an image sensor in a camera, for obtaining television signals, is set to be approximately equal to the period of a period. However, in a unit? of shooting still images it is desirable that the shutter is controlled in such a way as to vary the time d? exposure. For example? to obtain a distinct instantaneous image of a moving object, is it necessary to shorten the exposure time? in such a way as to prevent blurring of the image resulting from the movement of the object? Since? ' the variation of the exposure time causes a variation in the quantity? image sensor exposure? Is it necessary to obtain an output signal from the transducer, having an adequate level? from the image sensor? in order to adjust the opening of the optical path of the incoming incident light? or it is necessary to use a circuit for controlling the level of the signal at the output of the transducer.

SOMMARIO DELL'INVENZIONE SUMMARY OF THE INVENTION

La presente invenzione si riferisce ad una unit? di ripresa delle immagini? del tipo a stato solido utilizzante un sensore di immagini, a stato solido, comprendente un dispositivo ad accoppia_ mento di carica CCD (charge coupled device) e riguarda, in modo pi?.particolare, una unit? perfezionata che risulta ottimale per fornire una imma_ gine istantanea. The present invention refers to a unit? shooting images? of the solid-state type using a solid-state image sensor comprising a charge coupled device (CCD) and more particularly relates to a unit? improved which is optimal for providing an instant image.

Lo scopo principale dell'invenzione e' quel_ lo di fornire una unit? di ripresa di immagini? del tipo a stato solido, dotata di un otturatore? allo scopo di variare il tempo di esposizione di un sensore di immagini, a stato solido? sotto il controllo? ed adatta allo svolgimento di una operazione di ripresa di immagini istantanee. The main purpose of the invention is to provide a unit? shooting images? solid-state type, equipped with a shutter? in order to vary the exposure time of an image sensor, solid state? under control? and suitable for carrying out an instant image shooting operation.

Un altro scopo dell?invenzione e' quello di fornire una unit? di ripresa di immagini, del tipo a stato solido, capace di produrre una immagine istan tanea di qualit? soddisfacente, con un sensore di immagini, a stato solido, di struttura semplificata. Another purpose of the invention is to provide a unit? of shooting images, of the solid state type, capable of producing an instant image of quality? satisfactory, with a simplified, solid-state image sensor.

, Un ulteriore scopo dell?invenzione e' quello.di fornire una unit? di ripresa di immagini? a stato solido, adatta per produrre una immagine istan_ tanea di qualit? eccellente ed in grado di impedire il deterioramento della qualit? delle immagi_ ni derivante,da un?alterazione,o una iperluminosit? dell'immagine ? A further object of the invention is to provide a unit? shooting images? solid state, suitable for producing a quality instant image? excellent and able to prevent the deterioration of quality? of the images deriving from an alteration, or a hyperluminosity? of the image?

Un ulteriore scopo dell?invenzione e' quel_ lo di fornire una unit? di ripresa delle immagini, a stato solido?in grado di formare ima immagine istan tanea, eenza provocare uno sfarfallamento dell'imma__ gine poich??, ovviamente, lo sfarfallamento rappresenta un fenomeno indesiderato? A further object of the invention is to provide a unit? solid state image shooting is capable of forming an instant image, and without causing image flickering since, obviously, flickering is an undesirable phenomenon?

Uh.ulteriore scopo dell?invenzione e' quello di fornire una unit? di ripresa delle immagini, del tipo a stato solido,in grado di control-; lare automaticamente il valore dell?apertura e la . velocit? di otturazione, in modo positivo, per ot__ . tenere un segnale di uscita di qualit? soddisfa-, cente ed in corrispondenza di un appropriato livello dei segnali da un sensore di immagini, a stato solido? A further purpose of the invention is to provide a unit? image shooting, solid-state type, capable of control; automatically adjust the aperture value and the. speed of obturation, in a positive way, for ot__. hold a quality exit sign? satisfactory and at an appropriate level of signals from a solid-state image sensor?

..Questi ed ulteriori scopi, caratteristiche . e vantaggi dell?invenzione in oggetto risulteranno pi? evidenti dall?analisi della seguente descrizione dettagliata di alcune versioni preferite della stessa, tale trattazione essendo considerata in unione ai disegni allegati, quantunque all?invenzione in oggetto possano essere apportate varie modifiche e varianti senza scostarsi dallo spirito e dallo scopo dei nuovi concetti dell'invenzione. ..These and further purposes, characteristics. and advantages of the invention in question will result more? evident from the analysis of the following detailed description of some preferred versions thereof, this treatment being considered in conjunction with the attached drawings, although various modifications and variations can be made to the invention in question without departing from the spirit and purpose of the new concepts of the invention.

?REVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI ? REVE DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

La figura 1 illustra, schematicamente, una telecamera dotata di un sensore di immagini, a stato solido, conforme all'invenzione; Figure 1 schematically illustrates a camera equipped with a solid state image sensor according to the invention;

la figura 2, considerata costituita dalle figure 2A - 2E, rappresenta diagrammi utili per descrivere il principio di funzionamento dell'invenzione; Figure 2, considered constituted by Figures 2A - 2E, represents diagrams useful for describing the operating principle of the invention;

la figura 3 rappresenta una vista in pian? ta del sensore di immagini, a stato solido, impie__ gato nella versione schematizzata nella figura 1; Figure 3 represents a plan view of the solid state image sensor employed in the version schematically illustrated in Figure 1;

le figure 4A - 4E costituiscono viste in pianta del sensore di immagini, a stato solido ed illustrano come i vari segnali vengono trasferiti e, in modo pi?.specifico: Figures 4A - 4E are plan views of the solid state image sensor and illustrate how the various signals are transferred and, more specifically:

la figura 4A illustra come le cariche rappresentative dei segnali vengono trasferite durante un normale periodo di apertura della porta; Figure 4A illustrates how the representative charges of the signals are transferred during a normal door opening period;

la figura 4B illustra come le cariche rappresentative dei segnali vengono trasferite durante un periodo di lettura dei segnali; Figure 4B illustrates how the representative charges of the signals are transferred during a signal reading period;

la figura.4C illustra come le cariche rappresentative.dei. segnali vengono trasferite durante un periodo di spazzolamento della carica; Figure 4C illustrates how the representative charges. signals are transferred during a charge sweep period;

..,la figura 4D illustra come le cariche rappresentative dei segnali del primo campo vengono tra__ sferite in un modo di ripresa di una immagine istan_ tanea del quadro; e 4D illustrates how the charges representative of the first field signals are transferred in a snapshot mode of the frame; And

la figura 4E illustra come le cariche rappresentative dei segnali del secondo campo ven_ gono trasferite in un modo di ripresa delle imma__ gini istantanee di un quadro; FIG. 4E illustrates how the charges representative of the second field signals are transferred in a snapshot mode of a frame;

la figura 5 costituisce un diagramma schematico a blocchi illustrante la configurazione circuitale per un sistema di controllo automatico proposto dall'invenzione, del tipo a pre-impostazione dell'apertura del diaframma; Figure 5 is a schematic block diagram illustrating the circuit configuration for an automatic control system proposed by the invention, of the type with pre-setting of the aperture of the diaphragm;

le figure 6A - 6G rappresentano diagrammi terborali utili per descrivere il principio di fun_ zionamento del sistema di controll)automatico; e rappresentano Figures 6A - 6G represent temperature diagrams useful for describing the principle of operation of the automatic control system; and represent

le figure 7A - 7H/diagranni temporali utili per descrivere il principio ci funzionamento di un'altra forma pratica realizzaiiva dell'invenzione? Figures 7A - 7H / time periods useful for describing the principle of operation of another practical embodiment of the invention?

DESCRIZIONE DELLE TERSIPITI PREFERITE DESCRIPTION OF THE FAVORITE THERSIPITES

La presente invenzione si riferisce ad una unit? di ripresa di immagini, del tipo a stato solido, utilizzante un sensore di immagini, a stato solido, comprendente un dispositivo ad accoppia^ mento di cariche CCD (charge coupled device) e dispositivi anaj-oghi e riguarda, in particolare, una unit? perfezionata per fornire,in modo ottimale, una immagine istantanea? The present invention refers to a unit? solid-state image shooting device, using a solid-state image sensor, comprising a charge coupled device (CCD) and analogue devices and relates, in particular, to a unit? perfected to optimally provide an instant image?

Deve essere rilevato che sono note varie configurazioni per unit? di ripresa di immagini, a stato solido, di tipo tradizionale, dotate di un sensore di immagini, a stato solido,comprendente elementi a scorrimento? o trasferimento della cari__ ca rappresentati? ad esenq>io, dai dispositivi CCD, tali configurazioni essendo note per l?impiego in telecamere di^ripresa di immagini in movimento?in cui la luce incidente viene continuamente irradia^ ta su ogni regione,fotosensibile del sensore delle immagini,mentre i segnali in uscita dal dispositivo di ripresa delle immagini vengono lette? dal dispositivo' durante ogni periodo di campo, o quadro,in modo tale da svolgere le successive operazioni di trasduzione delle immagini. Nel sensore di Immagini, a stato solido,nel quale le cariche rappresentative dei segnali, ottenute.nelle regioni fotosensibili vengono trasferite,,esiste uno svantaggio dovuto all?indesiderabile presenza di fenomeni noti come fenomeni di alterazione odiiperluminosit? dell?immagine, i quali vengono provocati dal fatto che alcune cariche non richieste>si infiltrano nella sezione di trasferimento, o provocano una eccitazione terrai^ ca. Per eliminare questo svantaggio, i sensori di immagini, a stato solido? sono stati in precedenza disposti in modo tale da.fornire uno scarico di "overflow" lungo la sezione di trasferimento,oppure vengono realizzati in un tipo a trasferimento di quadri? Conseguentemente, ed in modo inevitabile,! sensori di immagini, a stato solido, proposti dalla tecnologia anteriore, sono risultati estremamente complicati come struttura a causa della necessit? di eliminazione, dell?alterazione delle immagini o della iperluminosit? delle stesse? Inoltre, le tecni che notevolmente avanzate, richieste per la fabbricazione dei semiconduttori, hanno comportato, come risultato, costi di produzione estremamente elevati per la creazipne di questi dispositivi proposti dalla tecnologia anteriore, It should be noted that various configurations are known per unit? traditional, solid-state image shooting, equipped with an image sensor, solid-state, comprising sliding elements? or transfer of the represented charge? for example, from CCD devices, such configurations being known for use in moving image cameras in which the incident light is continuously irradiated on each photosensitive region of the image sensor, while the signals are are output from the shooting device read? from the device during each field period, or frame, in order to carry out the subsequent transduction operations of the images. In the solid state image sensor, in which the representative charges of the signals obtained in the photosensitive regions are transferred, there is a disadvantage due to the undesirable presence of phenomena known as phenomena of alteration or hyperluminosity. of the image, which are caused by the fact that some unsolicited charges> infiltrate the transfer section, or cause a terrestrial excitation. To eliminate this disadvantage, image sensors, solid state? have they previously been arranged to provide an " overflow " drain along the transfer section, or are they made in a frame transfer type? Consequently, and inevitably,! image sensors, solid state, proposed by the prior technology, have proved to be extremely complicated as a structure due to the need? of elimination, of the alteration of the images or of the hyper-brightness? of the same? Furthermore, the considerably advanced techniques required for semiconductor fabrication have resulted in extremely high production costs for the creation of these prior art devices.

_E? stata,sinora pratica comune utilizzare, anche per.un modo di funzionamento nella ripresa delle immagini istantanee' un sensore di immagini, a stato^solido, estremamente costoso, come unit? di ripresa delle immaginiin generale,il sensore delle irmagini per l?impiego in una telecamera,per la produzione dei segnali telev isivi, e? progettato in modo tale da fornire immagini deviate spazialmente rispetto ai campi di ordine dispari ed ai campi di ordine pari, in accordo con la scansione lnterallacciata che viene eseguita in un ricevitore televisivo e, pertanto, i segnali video rappresentanti i campi in_ dividuali, vengono letti alternativamente. Conseguentemente, in un modo di ripresa di immagini istan__ tanee, effettuato dal sensore di Immagini dotato di regioni fotosensibili corrispondenti ad un ele-' mento di immagine del quadro, sorge il problema dello sfarfallamento quando viene ottenuta una immagine istantanea di un quadro mediante ripresa di un oggetto in movimento? Queste fluttuazioni si verificano, nellimmagine, in corrispondenza di ogni campo, poich?? i segnali video dei campi in__ dividuali, deviano fra di loro spazialmente. _AND? It has been common practice up to now to use an extremely expensive solid-state image sensor as a unit, even for an operating mode in the shooting of instant images. in general, the image sensor for use in a video camera, for the production of television signals, and? designed in such a way as to provide spatially deviated images with respect to odd-order fields and even-order fields, in accordance with the interlaced scanning that is performed in a television receiver and, therefore, the video signals representing the individual fields are read alternatively. Consequently, in a shooting mode of instantaneous images, carried out by the image sensor equipped with photosensitive regions corresponding to an image element of the frame, the problem of flickering arises when an instant image of a frame is obtained by taking a moving object? These fluctuations occur, in the image, in correspondence of each field, since ?? the video signals of the individual fields deviate from each other spatially.

Nella tecnologia anteriore, si e? verificato un deterioramento estremo nella risoluzione verticale dei segnali video, nella formazione di semplici immagini istantanee del campo a causa del fenomeno indesiderabile precedentemente citato? In prior technology, yes and? occurred extreme deterioration in the vertical resolution of video signals, in the formation of simple snapshot images of the field due to the previously mentioned undesirable phenomenon?

Normalmente, il tempo di esposizione di un sensore di.immagini in una telecamera,per l'ottenimento di segnali televisivi, viene,impostato di valore approssimativamente uguale al periodo di un campo, tuttavia,in una unit? per la ripresa di immagini istantanee, e' desiderabile l'inq>iego di un otturatore ed e? desiderabile che l?otturatore venga controllato in modo tale da consenti^ re una variazione del tempo di esposizione. Ad esempio,per ottenere una immagine istantanea distinta di un oggetto In movimento e, particolarmente, di un oggetto in rapido movimento, e' necessario abbreviare il tempo di esposizione, allo scopo di. impedire sfocature dell?immagine che pos__ sono derivare dal movimento? Poich?? la variazione del tempo di esposizione provoca una variazione nella quantit? di esposizione del sensore delle immagini, e' necessario, per l?ottenimento di un segnale di uscita, di livello adeguato, dal sensore delle immagini, regolare l'apertura del percor? so ottico della luce incidente,o e? necessario utilizzare un circuito che consenta di controllare il livello del segnale in uscita dal dispositivo di ripresa. Normally, the exposure time of an image sensor in a camera, for obtaining television signals, is set to a value approximately equal to the period of a field, however, in one unit. for taking snapshots, the use of a shutter is desirable and e? It is desirable that the shutter be controlled to allow for a variation in the exposure time. For example, to obtain a distinct instantaneous image of a moving object and, particularly, of a fast moving object, it is necessary to shorten the exposure time, in order to. prevent image blurring that can result from movement? Since ?? the variation of the exposure time causes a variation in the quantity? of exposure of the image sensor, it is necessary, in order to obtain an output signal, of an adequate level, from the image sensor, to adjust the opening of the path? I know optical of the incident light, or and? It is necessary to use a circuit that allows you to control the level of the signal output from the shooting device.

Uno scopo principale dell?invenzione e? quello di fornire un'unit? di ripresa di immagini? del tipo a stato solido, dotata di un ottura__ tore,in modo tale da consentire una variazione del tempo di esposizione di un sensore di immagini a stato solido, sotto il controllo e adatto a svolgere una operazione di ripresa di immagini istantanee . A main purpose of the invention is? to provide a unit? shooting images? of the solid state type, equipped with a shutter, in such a way as to allow a variation of the exposure time of a solid state image sensor, under control and suitable for carrying out an instant image shooting operation.

la figura 1 illustra una telecamera elet_ tronica per istantanee, nella quale risulta installata l'invenzione in oggetto,in modo tale da ottenere una Immagine istantanea per mezzo dell'impiego di un sensore di immagini 9, del tipo a stato solido,mentre l'informazione rappresentativa delle immagini, ottenuta dal sensore delle immagini' viene registrata su di un disco magnetico rotante 12. Figure 1 illustrates an electronic camera for snapshots, in which the present invention is installed, in such a way as to obtain an instant image by means of the use of an image sensor 9, of the solid state type, while the representative image information obtained from the image sensor is recorded on a rotating magnetic disk 12.

La carcassa 1 della telecamera include un sistema di lenti 2 attraverso il quale passa la luce raccolta la quale viene quindi convogliata verso un meccanismo a diaframma 3, del tipo a iride. Un otturatore 4 e' montato nel percorso seguito dalla luce e qua ndo l?otturatore risulta aperto, l?energia luminosa passa attraverso uno specchio semiargentato 6 il quale consente il passaggio di una parte dell?energia luminosa,in modo tale che la stessa possa colpire il sensore delle immagi__ ni, a stato solido 9,mentre parte dell?energia viene riflessa verso l?alto, vale a dire verso un secondo specchio 7 il quale riflette la luce verso un mirino 8. L?uscita del sensore delle immagini 9, del tipo a stato solido, viene alimentata al registra^ tore magnetico 20 e, in questa telecamera, l?immagine viene registrata sul disco magnetico 12 anzich?' su di una pellicola di tipo tradizionale, come si verifica in accordo con la tecnologia anteriore mentre l?immagine viene convertita in segnali elettrici i quali vengono quindi registrati sul disco magne_ tico 12. The camera casing 1 includes a lens system 2 through which the collected light passes, which is then conveyed towards a diaphragm mechanism 3, of the iris type. A shutter 4 is mounted in the path followed by the light and when the shutter is open, the light energy passes through a semi-silvered mirror 6 which allows the passage of a part of the light energy, so that it can strike the solid-state image sensor 9, while part of the energy is reflected upwards, that is to say towards a second mirror 7 which reflects the light towards a viewfinder 8. The output of the image sensor 9 , of the solid state type, is fed to the magnetic recorder 20 and, in this camera, the image is recorded on the magnetic disk 12 instead of being recorded on the magnetic disk 12. on a conventional type of film, as occurs in accordance with prior technology while the image is converted into electrical signals which are then recorded on the magnetic disc 12.

H registratore magnetico 20 pu?' venire caricato con un disco magnetico rotante 12, in qualit? di mezzo magnetico di registrazione mentre un coperchio, o fodero 14 nel quale il disco 12 risulta montato, pu?' venire caricato nel contenitore 1 della fotocamera, tale complesso potendo venire rimosso dal contenitore della fotocamera 1 in modo tale da riprodurre le immagini contenute sul disco magnetico 12. Il disco 12 viene posto in rotazione ad ima velocit? prestabilita, per mezzo di un motore di comando 15 montato nel contenitore della fotocamera 1,.mentre le immagini vengono registrate magneticamente sul disco magnetico 12, per mezzo di una testina magnetica 11. La testina 11 riceve,at__ traverso un.circuito elaboratore di segnali 10, le informazioni rappresentative delle immagini che ven_ gono convertite in segnali elettrici, da parte del sensore di immagini 9? del tipo a stato solido. H magnetic recorder 20 pu? ' come loaded with a rotating magnetic disc 12, in quality? of magnetic recording medium while a lid, or sheath 14 in which the disk 12 is mounted, can be be loaded into the housing 1 of the camera, this assembly being able to be removed from the housing of the camera 1 in such a way as to reproduce the images contained on the magnetic disc 12. The disc 12 is rotated at a high speed? predetermined, by means of a drive motor 15 mounted in the housing of the camera 1, while the images are magnetically recorded on the magnetic disk 12, by means of a magnetic head 11. The head 11 receives, through a signal processing circuit 10, the information representative of the images being converted into electrical signals by the image sensor 9? solid state type.

Un pulsante 5 di azionamento dell' ottura__ tore 4 determina l?eccitazione di un circuito di controllo 70 il quale alimenta quindi un segnale di uscita al circuito 40 di comando dell?otturatore, tale circuito comandando appunto l?otturatore 4. A button 5 for operating the shutter 4 causes the excitation of a control circuit 70 which then feeds an output signal to the shutter control circuit 40, this circuit precisely controlling the shutter 4.

Quando il pulsante 5 di comando dell'otturatore viene abbassato per la ripresa di una immagine, secondo quanto verr? in seguito descritto con magglori dettagli,l'azione dell'otturatore 4 si verificher? dopo un'appropriata fase e velocit? di rotazione del disco magnetico 12, in modo tale che un'operazione .di registrazione possa venire condotta, da parte del registratore 20, in modo sincrono con la ripresa delle Immagini da parte del sensore di immagini 9, a stato solido- le informazioni rappresentative delle immagini e costituite,in questo caso, dalle informazioni di una immagine istantanea, vengono registrate in una delle piste formate concentricamente fra di loro sul disco magnetico rotante 12, nel registra tore 20- Quando l'informazione rappresentativa dell'immagine, in tal modo registrata sul disco magnetico 12, viene riprodotta con l'ausilio di mezzi di riproduzione, non rappresentati, una immagine istantanea viene visualizzata sullo schermo di un classico ricevitore televisivo, leve essere sottolineato il fatto che la cartuccia 14 contenente il disco magnetico 12 pu?' venire rimossa dalla fotocamera 1 e collocata nel complesso di riproduzione ? When the shutter control button 5 is pressed down to take a picture, how much will it take? hereinafter described in greater detail, the action of the shutter 4 will occur? after an appropriate phase and speed? of rotation of the magnetic disk 12, so that a recording operation can be carried out, by the recorder 20, in a synchronous way with the shooting of the images by the image sensor 9, in solid state. of the images and constituted, in this case, by the information of an instant image, are recorded in one of the tracks formed concentrically with each other on the rotating magnetic disk 12, in the recorder 20. recorded on the magnetic disc 12, is reproduced with the aid of reproduction means, not shown, an instant image is displayed on the screen of a classic television receiver, the fact that the cartridge 14 containing the magnetic disc 12 can be stressed. be removed from camera 1 and placed in the playback complex?

Nel sistema proposto dall'Invenzione, il meccanismo otturatore.4 viene normalmente mante auto aperto e quando viene abbassato il pulsante 5 di azionamento.dell'otturatore, un segnale SS di azionamento .dell?otturatore viene alimentato, da parte del circuito di controllo 70, al circuito 40 di comando dell'otturatore,in un tempo ts , in modo tale che il circuito 40 possa determinare la chiusura del meccanismo otturatore in risposta al segnale SS dopo un tempo di esposizione presta__ bilito TS dall'istante di tempo t0 di un segnale di sincronizzazione verticale Vs_ync*In the system proposed by the invention, the shutter mechanism 4 is normally kept self-open and when the shutter button 5 is depressed, a shutter drive signal SS is supplied by the control circuit 70. , to the shutter control circuit 40, in a time ts, so that the circuit 40 can cause the shutter mechanism to close in response to the signal SS after a predetermined exposure time TS from the instant of time t0 of a vertical sync signal Vs_ync *

.Il sensore di immagini 9, a stato solido, viene irradiato dalla luce incidente dell'immagine, attraverso il percorso ottico includente il meccanismo otturatore 4 e lo Btesso sen_ sore svolge una operazione di ripresa e di conver sione delle immagini in modo sincrono con il segna__ le di sincronizzazione verticale Ysync? Immedia? temente prima del segnale, le cariche ottenute per irradiazione della luce incidente,vengono lette, allo scopo di ottenere i segnali video,mentre qual_ siasi carica non necessaria e non richiesta, rimanente nella sezione di scorrimento dei segnali viene allontanata e, successivamente, il segna le viene letto durante una condizione di schermatura nei confronti della luce, con il meccanismo ottura? tore escluso?,.le azioni del meccanismo otturatore 4 e del sensore di immagini a stato solido 9, sono state rappresentate nei diagrammi dei tempi illustrati nelle figure 2A-2E. The solid-state image sensor 9 is irradiated by the incident light of the image through the optical path including the shutter mechanism 4 and the sensor carries out an image acquisition and conversion operation synchronously with the image sensor. Ysync vertical sync signals? Immediate? Before the signal, the charges obtained by irradiation of the incident light are read, in order to obtain the video signals, while any unnecessary and not required charge remaining in the signal flow section is removed and, subsequently, the signal is it read during a light-shielding condition, with the shutter mechanism? The actions of the shutter mechanism 4 and the solid state image sensor 9 have been shown in the timing diagrams illustrated in FIGS. 2A-2E.

Il sensore di immagini 9, a stato 8oli_ do, utilizzato in questa versione esemplificativa dell'invenzione, consiste di un sensore di immagini comprendente un dispositivo ad accoppiamento di cariche CCD, con trasferimento interlinea, secondo quan_ to rappresentato nella figura 3. le regioni fotosensibili 91 corrispondono, rispettivamente, agli elementi di immagine di un primo campo costituito, ad esempio, dal campo dispari, e le stesse sono disposte in una matrice di file e di colonne, secondo quanto indicato. I secondi elementi fotosensibili corrispondenti agli.elementi di immagine di un secondo campo, sono pure disposti in una matrice e risultano alternativamente distanziati nei confronti degli elementi 91? I registri a scorrimento vertice^ le 93 sono lnterspaziati adiacentemente alle regio_ ni 91 e 92, secondo qua nto illustrato, allo scopo di consentire la rimozione dei segnali elettrici, in una direzione verticale, dagli elementi 92 e 93? I registri a scorrimento, di tipo verticale 93, alimentano un registro a scorrimento 94, di tipo oriz_ zontale, disposto In corrispondenza della parte di fon do del complesso rappresentato nella figura 3, allo scopo di consentire la rimozione dei segnali otticoelettrici? Una sezione di assorbimento della carica, indicata in 95, e' collegata alle estremit? dei re_ gistri a scorrimento 93, di tipo verticale, in posi-.zione contrapposta al registro a scorrimento 94, di tipo orizzontale? Le porte di trasferimento 96 e -97 vengono rispettivamente disposte fra le regioni fotosensibili 91' 92, ed i registri a scorrimento 93, ,di tipo verticale? Ognuno dei registri a scorrimento 93 viene realizzato ?in modo tale da risultare bidirezionale, nel senso che questi registri possono determinare uno spostamento del segnale verso il registro a scorrimento 94, di tipo orizzontale, di-,sposto in corrispondenza di una estremit? degli stes__ si oppure, durante un?altra funzione, questi registri possono provocare lo spostamento del segnale verso la sezione di assorbimento della carica 95 disposta ,in corrispondenza dell?altra estremit? dei registri a scorrimento 91? The 8-state image sensor 9 used in this exemplary version of the invention consists of an image sensor comprising an interline transfer CCD charge coupling device as shown in FIG. 3. 91 correspond, respectively, to the image elements of a first field consisting, for example, of the odd field, and the same are arranged in a matrix of rows and columns, as indicated. The second photosensitive elements corresponding to the image elements of a second field are also arranged in a matrix and are alternately spaced with respect to the elements 91? The vertex shift registers 93 are interspaced adjacent regions 91 and 92, as illustrated, in order to allow the removal of electrical signals, in a vertical direction, from elements 92 and 93. The vertical-type shift registers 93 feed a horizontal-type shift register 94 arranged at the bottom of the assembly shown in FIG. A charge absorption section, indicated at 95, is connected to the extremities. shift registers 93, of the vertical type, in a position opposite to the shift register 94, of the horizontal type? The transfer gates 96 and -97 are respectively arranged between the photosensitive regions 91 '92, and the shift registers 93, of the vertical type? Each of the shift registers 93 is made in such a way as to be bidirectional, in the sense that these registers can cause a shift of the signal towards the shift register 94, of the horizontal type, located at one end. of the same or, during another function, these registers can cause the displacement of the signal towards the absorption section of the charge 95 located at the other end. of shift registers 91?

Nel sensore di immagini a stato solido 9, presentante la struttura precedentemente indicata. In the solid state image sensor 9, having the structure indicated above.

le porte di trasferimento 96 e 97 vengono aperte d rante un periodo considerato come periodo di apertura delle porte, tale periodo essendo sineroniz zato con il segnale di sincronizzazione verticale Vsync' merrfcre cariche rappresentative dei segnali? immagazzinate nelle regioni fotosensibili 91 e 92, vengono trasferite durante un periodo di immagazzi__ namento delle cariche? indicato nal riferimento TC, in una quantit? proporzionale alla luce incidente, verso i registri a scorrimento 93, di tipo verticale, attraverso le porte di trasferimento 96 e 97, rispettivamente? le cariche rappresentative dei segnali, trasferite nei registri a scorrimento 93, di tipo verticale , vengono spostate verticalmente verso il registro a scorrimento 94, di tipo orizzon_ tale, durante un periodo di lettur?^dei "segnali, in accordo con gli impulsi di orologio di spostamento verticale 0v sincronizzati con un segnale di sincronizzazione orizzontale Hsync , in modo tale che la componente di una linea orizzontale possa venire spostata durante un intervallo di scansione orizzontale 1H mentre,successivamente, le cariche rappresentati ve dei segnali, che sono state in tal modo spostate, vengono lette sequenzialmente dal registro a scorri^ mento 94? di tipo orizzontale. I registri a scorri_ mento 93, di tipo verticale,vengono pilotati da impulsi di orologio 0vs di rapido spostamento, durante un periodo di "spazzolamento" delle cariche, indicato dal riferimento e che si verifica fra il periodo di lettura dei segnali ed il periodo di apertura delle porte,in modo tale che qualsiasi carica non richiesta, rimanente nei registri a scorrimento 93, di tipo verticale, possa venire allontanata o "spazzolata" verso la sezione 95 di assorbimento delle cariche? the transfer gates 96 and 97 are opened during a period considered to be the gate opening period, this period being synchronized with the vertical synchronization signal Vsync between charges representative of the signals. stored in the photosensitive regions 91 and 92, are they transferred during a charge storage period? indicated in the reference TC, in a quantity? proportional to the incident light, towards the vertical shift registers 93, through the transfer gates 96 and 97, respectively? the representative charges of the signals transferred to the vertical shift registers 93 are shifted vertically towards the horizontal shift register 94 during a signal reading period, in accordance with the clock pulses. of vertical shift 0v synchronized with a horizontal synchronization signal Hsync, so that the component of a horizontal line can be shifted during a horizontal scan interval 1H while, thereafter, the representative charges of the signals, which have thus been shifted, are read sequentially by the horizontal type shift register 94. The vertical type shift registers 93 are driven by rapidly shifting 0vs clock pulses, during a charge sweeping period, indicated from the reference and that occurs between the reading period of the signals and the opening period of the doors, so that any charge not required, remaining in the vertical type shift registers 93, can be pushed away or "brushed" towards the charge absorption section 95?

le lettura dei segnali al sensore di immagini, a stato solido 9, viene condotta in relazione all'azione esercitata dall'otturatore 4. The reading of the signals to the solid-state image sensor 9 is conducted in relation to the action exerted by the shutter 4.

In accordo con quanto rappresentato nei diagrammi temporali delle figure 2A-2E, un segna le SS di azionamento,dell'otturatore, rappresentato nella figura 2B, viene generato, in corrispondenza del tempo t , quando viene abbassato il pulsante 5 dell'otturatore, rappresentato nella figura 1? Quando il meccanismo otturatore 4 viene chiuso, secondo quanto rappresentato nella figura 2C, dopo che e' trascorso il periodo di tempo di esposizione TS dall'istante t0 corrispondente alla presenza del fronte posteriore del primo segnale di sincronizzazione verticale Vsync rappresentato nella figura 2A dopo la formazione del segnale SS di azionamento dell?otturatore, la lettura si verifica, dal sensore di immagini 9, a stato solido, che viene commuta^ to nell?istante t0 in accordo con quanto verr? ora descr?tto in dettaglio? In accordance with what is represented in the time diagrams of Figures 2A-2E, a signal the SS of actuation of the shutter, represented in Figure 2B, is generated, at time t, when the shutter button 5, represented in Figure 1? When the shutter mechanism 4 is closed, as shown in Figure 2C, after the exposure time period TS has elapsed from the instant t0 corresponding to the presence of the rear edge of the first vertical synchronization signal Vsync represented in Figure 2A after the formation of the shutter actuation signal SS, the reading takes place from the solid state image sensor 9, which is switched at the instant t0 according to what will happen. now described in detail?

In primo luogo, durante il periodo di tempo che precede l?istante t0, tutte le porte di trasferimento 96 e 97 vengono aperte durante il periodo di apertura delle porte,mentre le cariche del primo campo e del secondo campo, ottenute nelle regioni fotosensibili 91 e 92, durante il periodo di immagazzinamento delle cariche T0 vengono simulia_ neamente trasferite nei registri a scorrimento 93, di tipo verticale,secondo quanto rappresentato nella figura 4A. Le cariche rappresentative dei segnali, dei vari campi individuali, vengono integrate e lette attraverso il registro a scorrimento orizzontale 94, secondo quanto rappresentato nella figura 4B, durante il periodo di lettura dei segnali indicato dal riferimento? nella figura 2E, Dopo il eomple__ tamento della fase di lettura delle cariche rappresentative dei segnali, si verifica un periodo di allontanamento, o di spazzolameneo delle cariche, indicato dal riferimento (Lineila figura 2E, durante il quale le varie cariche non richi este,che rimangono nel registri a scorrimento 93, di tipo verticale? vengono trasferite verso l'alto? considerando la figura 3, nel senso che queste cariche vengono convogliate nella sezione 95 di assorbimento delle cariche, secondo quanto rappresentato nella figura 4C, con conseguente rimozione delle cariche considerate. Immediatamente dopo che le cariche superflue sono state allontanate dal registri a scorrimento 93? di tipo verticale, durante il periodo di spazzolamento o di allontanamento delle cariche, si verifica il periodo di apertura delle porte, indicato dal riferimento? nella figura 2D, mentre durante questo periodo di^tempo, le porte di trasferimento 96 e 97 vengono nuovamente aperte, in modo tale che le cariche rappresentative dei segnali, memorizzate durante il periodo di tempo TC, contraddistinto dal riferimento? nella figura 2D, possano venire trasferite dalle regioni fotosensibili 91 e 92 ai registri a scorrimento.93, di tipo verticale. H funzionamento durante .il periodo di apertura delle porte, il periodo di lettura dei segnali ed il periodo di trasferimento delle cariche avviene in modo sincrono, nei confronti del segnale di sincronizza__ zione verticale V sync. In the first place, during the period of time preceding the instant t0, all the transfer gates 96 and 97 are opened during the opening period of the gates, while the charges of the first and second fields, obtained in the photosensitive regions 91 and 92, during the storage period the charges T0 are similarly transferred to the vertical shift registers 93, as shown in Figure 4A. The charges representative of the signals, of the various individual fields, are integrated and read through the horizontal shift register 94, as shown in Figure 4B, during the signal reading period indicated by the reference? in Figure 2E, After the completion of the reading phase of the representative charges of the signals, there occurs a period of removal, or brushing of the charges, indicated by the reference (Line Figure 2E, during which the various unsolicited charges, which remain in the vertical type shift registers 93? are they transferred upwards? considering Figure 3, in the sense that these charges are conveyed to the charge absorption section 95, as shown in Figure 4C, with consequent removal of the charges Immediately after the superfluous charges have been removed from the vertical type shift registers 93?, during the period of brushing or removal of the charges, the opening period of the doors occurs, indicated by the reference? in figure 2D, while during this period of time, the transfer gates 96 and 97 are opened again so that the chars representative of the signals, stored during the time period TC, distinguished by the reference? in Figure 2D, they can be transferred from the photosensitive regions 91 and 92 to the shift registers 93, of the vertical type. Operation during the gate opening period, the signal reading period and the charge transfer period occurs synchronously with respect to the vertical synchronization signal V sync.

Nel caso in cui il periodo di esposizione TS che precede la chiusura del meccanismo di otturazione 4 si estendesse per una pluralit? di campi ossia, in questo esempio, per due campi, durante il periodo ? dopo l?istante t0, non verrebbe consentita l?apertura delle porte di trasferimento 96 e 97 durante il periodo di esposizione TS e, pertanto, le regioni fotosensibili 91 e 92 rimarrebbero in uno stato di immagazzinamento delle cariche durante il periodo corrispondente a questi campi multipli, incluso il tempo di esposizione TS? Il meccanismo di otturazione 4 verr? chiuso nel periodo di tempo (s)illustrato nella figura 2C, dopo che e' trascorso un periodo prestabilito di esposizione T S a partire dall?istante t0? Durante il periodo di tempo durante il quale il meccanismo otturatore rimane chiuso, le cariche rappresentative dei segnali, memorizzate, o immagazzinate nelle regioni fotosensibili 91 e 92, durante il periodo di esposizione TS, vengono lette individualmente,in accordo con i campi rispettivi. Vale a dire, durante il primo periodo di scansione verticale V incluso nel periodo di chiusura dell'otturatore, le porte di trasferimento 96 per le regioni fotosensibili 91 del primo campo, verranno aperte durante il periodo di apertura delle porte e, pertanto, le cariche rappresentative dei segnali del primo campo verranno trasferite dapprima nei registri a scorrimento 93, di tipo verticale e, successivamente, nel registro a scorrimento 94, di tipo orizzontale, secondo quanto rappresentato nella figura 4D e, infine, verranno lette durante il per?odo di lettura dei segna_ li. Durante il successivo periodo di scansione verticale VB, le porte di trasferimento 97 per le regioni fotosensibili 92 del secondo campo, verranno aperte durante il periodo di aperture delle If the exposure period TS which precedes the closure of the shutter mechanism 4 extends for a plurality of? of fields that is, in this example, for two fields, during the period? after the instant t0, the opening of the transfer gates 96 and 97 would not be allowed during the exposure period TS and, therefore, the photosensitive regions 91 and 92 would remain in a state of charge storage during the period corresponding to these fields multiples, including exposure time TS? The shutter mechanism 4 will come? closed in the period of time (s) illustrated in Figure 2C, after a predetermined period of exposure T S has elapsed starting from the instant t0? During the period of time during which the shutter mechanism remains closed, the representative charges of the signals, stored, or stored in the photosensitive regions 91 and 92, during the exposure period TS, are read individually, in accordance with the respective fields. That is, during the first vertical scan period V included in the shutter closing period, the transfer gates 96 for the photosensitive regions 91 of the first field will be opened during the gate opening period and, therefore, the charges representative of the signals of the first field will be transferred first in the vertical type shift registers 93 and, subsequently, in the horizontal type shift register 94, according to what is represented in Figure 4D and, finally, they will be read during the period of reading of the signals. During the subsequent vertical scanning period VB, the transfer gates 97 for the photosensitive regions 92 of the second field will be opened during the opening period of the

porte e, pertanto, le cariche rappresentative dei segnali, relative al secondo campo, verranno tra__ sferite nei registri.a scorrimento 93, di tipo verticale, second? quanto rappresentato nella figura 4E e, successivamente, verranno lette durante il successiyo periodo di lettura dei segnali ? Qualsiasi carica non necessario,verr? allontanata e convogliata nella sezione 93 di assorbimento delle cariche, durante i periodi di allontanamento delle cari_ che TLA e TL3 si verificano immediatamente prima dei periodi e apertura delle porte, rispettivamente? Il flusso delle cariche, in accordo con quanto precedentemente descritto, vale a dire il flusso delle cariche che sono stante immagazzinate durante il periodo C e? stato indicato dalle rispettive frecce nelle figure 2D e 2E, gates and, therefore, the representative charges of the signals, relative to the second field, will be transferred to the vertical shift registers 93, second? what is represented in Figure 4E and, subsequently, will they be read during the next period of reading the signals? Any unnecessary charge, will come? removed and conveyed to the charge-absorbing section 93, during the charge-clearing periods TLA and TL3 occur immediately prior to the and door opening periods, respectively. The flow of the charges, in accordance with what has been previously described, that is to say the flow of the charges which have been stored during the period C and? been indicated by the respective arrows in figures 2D and 2E,

Pertanto, le cariche rappresentative dei segnali. Immagazzinate, o memorizzate nelle regioni fotosensibili 91 e 92, durante il periodo di esposizione TS, rappresentano le informazioni correlate alle immagini, eia per il primo campo, sia per il secondo campo, rispettivamente, senza alcuna deviazione spaziale e, pertanto, anche nel caso specifico di movimento dell?oggetto che deve venire ripreso, e' possibile ottenere un segnale video di una immagine istantanea di un quadro, esente da sfarfallamento e da altri disturbi specifici, precedentemente indi-cati. Therefore, the representative charges of the signals. Stored, or stored in the photosensitive regions 91 and 92, during the TS exposure period, they represent the information related to the images, eia for the first field, and for the second field, respectively, without any spatial deviation and, therefore, also in the case specific movement of the object to be imaged, it is possible to obtain a video signal of an instant image of a frame, free from flickering and other specific disturbances, previously indicated.

Deve essere sottolineato il fatto che e' pure possibile controllare la durata del tempo effettivo di esposizione per mezzo della regolazione dei potenziali delle porte di trasferimento 96 e 97 .durante il periodo di esposizione TS. Inoltre, poi_ ,che' viene provocato un allontanamento delle cariche rappresentative dei segnali, quando il meccanismo otturatore risulta chiuso, nessuna luce esterna verr? proiettata sul senso re CCD durante il periodo di lettura dei segnali, eliminando in tal modo la formazione di sbavature o macchie nell?immagine. Inoltre, a causa dell'allontanamento delle cariche non richieste, vale a dire nel convogliamento delle stesse nella sezione 95 di assorbimento delle cariche, ixnmediatamente prima del trasferimento delle cariche rappresentative dei segnali, nei registri a scorrimento 93, di tipo verticale, e' possibile evitare la formazione di fenomeni indesiderati rappresentati, ad esempio,,da una iperluminosit? delle immagini (blooming ),provocati dalla presenza di cariche re? sidue che vengono mescolate con le cariche rappresentative dei segnali che devono venire successiva_ mente lette. It should be emphasized that it is also possible to control the duration of the effective exposure time by adjusting the potentials of the transfer gates 96 and 97 during the exposure period TS. Furthermore, since a removal of the representative charges of the signals is caused, when the shutter mechanism is closed, no external light will come. projected on the CCD sensor during the signal reading period, thus eliminating the formation of smudges or smudges in the image. Furthermore, due to the removal of the unsolicited charges, that is to say in the conveyance of the same in the charge absorption section 95, ixnimmediately before the transfer of the representative charges of the signals, in the shift registers 93, of the vertical type, it is possible avoid the formation of undesired phenomena represented, for example, by a hyperluminosity? of the images (blooming), caused by the presence of re charges? sidues which are mixed with the charges representative of the signals to be subsequently read.

Inoltre, in virt? del fatto che viene impiegato un otturatore 4 nomai mente aperto, nella versione precedentemente descritta, e' possibile impostare automaticamente la velocit? di otturazione ed il diaframma^mentre e' pure possibile adottare una regolazione automatica del livello del segnale video mediante.rivelazione dell?ampiezza delle cariche rappresentative dei segnali che vengono lette dal sensore di immagini 9, a stato solido, prima dello svolgimento di una operazione di ripresa delle immagini in risposta all'abbassamento del pulsante 5 di azionamento dell?otturatore? Furthermore, by virtue of? of the fact that a non-open shutter 4 is used, in the version previously described, it is possible to automatically set the speed? and the diaphragm while it is also possible to adopt an automatic adjustment of the level of the video signal by detecting the amplitude of the representative charges of the signals which are read by the image sensor 9, in solid state, before carrying out an operation. shooting images in response to lowering the shutter release button 5?

La figura 5 illustra un esempio di un sistema di controllo automatico del tipo a pre-impostazione dell' apertura, vale a dire del diaframma? In questa forma pratica realizzativa conforme all'invenzione, il. sensore di Immagini 9, del tipo a stato solido, svolge 'operazione precedentemente descritta, di ripresa delle immagini,mentre lo stesso viene pilotato dagli impulsi di orologio, costituenti gli impulsi di spostamento 0 e 0v? tali impulsi venendo generati dal circuito pilota 50, in sincronismo con un segnale di sincronizzazione verticale V sync e con un segnale di sincronizzazione orizzontale H gene rato da un generatore dei sincronismi 51? I segna__ le video che viene letto dal sensore delle immagini 9 viene alimentato al circuito elaboratore 10 e ad un circuito.41 di rivelazione del valore medio, ta__ le ,circuito producendo una uscita per mezzo della rivelazione del livello medio,in corrente continua LA del segnale video ottenuto dal sensore delle immagini 9,tale uscita rivelata venendo alimentata ad un comparatore di livello 43? All'uscita del circu?^ to .rivelatore 41, il livello della corrente continua viene decrementato o incrementato, dipendentemente dal fatto che l'immagine dell'oggetto che viene ripreso dal sensore delle immagini a stato solido risulti luminosa o scura? Figure 5 illustrates an example of an automatic control system of the pre-set type of aperture, i.e., aperture? In this practical embodiment according to the invention, the. Image sensor 9, of the solid state type, carries out the operation described above, of taking the images, while the same is driven by the clock pulses, constituting the displacement pulses 0 and 0v? such pulses being generated by the driver circuit 50, in synchronism with a vertical synchronization signal V sync and with a horizontal synchronization signal H generated by a synchronism generator 51? The video signals which are read by the image sensor 9 are fed to the processing circuit 10 and to an average value detection circuit. video signal obtained from the image sensor 9, said output detected by being fed to a level comparator 43? At the output of the detector circuit 41, the level of the direct current is decreased or increased, depending on whether the image of the object being captured by the solid state image sensor is bright or dark.

I segnale di sincronizzazione vertice^ le Vsync , derivato dal generatore dei segnali di sincronismo 51 viene alimentato ad un generatore di segnali a denti di sega 42 il quale forma un segnale a denti di sega del tipo rappresentato nella figura 6B? in risposta al? segnale di sincronizzazione di ingresso,mentre alimenta questo segnale SW al compa__ ratore dei livellici? L'angolo di inclinazione ? del segnale a denti di sega S viene stabilito in accordo con,l'impostazione del meccanismo a diaframma 5, del tipo ad iride, schematizzato nella figura l,in modo tale che l'apertura del percorso ot? tico della luce incidente possa venire controllata dal meccanismo a diaframma 5, del tipo ad iride? The vertex synchronization signal Vsync, derived from the synchronization signal generator 51 is fed to a sawtooth signal generator 42 which forms a sawtooth signal of the type shown in FIG. 6B. in response to? input sync signal, while feeding this SW signal to the level comparator? The angle of inclination? of the saw tooth signal S is established in accordance with the setting of the diaphragm mechanism 5, of the iris type, schematized in Figure 1, so that the opening of the path ot? effect of the incident light can be controlled by the diaphragm mechanism 5, of the iris type?

Il comparatore dei livelli 45 confronta il livello del segnale a denti di sega con il livello dell'uscita rivelata LA e produce un segnale SQ, ad andamento rettangolare, secondo quanto rappresentato nella figura 6C, il quale presenta una durata impulsiva corrispondente al periodo di esposizione TS? Un multivibratore monostabile MM 44 viene eccita^ to dal fronte posteriore del segnale in modo tale da produrre, durante ogni intervallo di scansione verticale IV, un impulso di otturazione Sp rappresentato nella figura 6D, tale impulso venendo alimenta^ to ad una porta logica AHI)45? The level comparator 45 compares the level of the sawtooth signal with the level of the detected output LA and produces a signal SQ, with a rectangular trend, as shown in Figure 6C, which has a pulse duration corresponding to the exposure period TS? A monostable multivibrator MM 44 is excited by the rear edge of the signal in such a way as to produce, during each vertical scanning interval IV, a shutter pulse Sp shown in Figure 6D, this pulse being fed to a logic gate AHI) 45?

la porta logica AKD 45 viene controllata dall?azione del pulsante 5 di azionamento dell?otturatore e la stessa riceve i segnali di comando formati da un primo flip-flop EP 46 e da un secondo flip-flop PI*47* Il primo circuito a flip-flop 46 viene eccitato ogni volta che viene chiuso un interruttore di sblocco 41 da parte del pulsante 5 di azionamento dell?otturatore e produce un segnale affermativo di uscita operante in modo tale per cui l?ingresso J del secondo circuito a flip-flop 47 assumer? un livello logico "1". Il secondo circuito a flip-flop 47 riceve, come segnali di ingresso di orologio, gli impulsi PG sincronizzati con il segnale di sin_ cronizzazione verticale Vsync detto circuito a the AKD logic gate 45 is controlled by the action of the shutter release button 5 and it receives the command signals formed by a first flip-flop EP 46 and a second flip-flop PI * 47 *. flip-flop 46 is energized every time a release switch 41 is closed by the shutter release button 5 and produces an affirmative output signal operating in such a way that the input J of the second flip-flop circuit 47 will assume? a logic level "1". The second flip-flop circuit 47 receives, as clock input signals, the pulses PG synchronized with the vertical synchronization signal Vsync, said circuit a

flip-flop venendo eccitato dal primo impulso PGche si verifica dopo la commutazione dell?ingresso J dello stesso ad un livello logico "1". l?impulso PG viene sincronizzato con il segnale di sincronizzazione verticale Vs_ync per mezzo di un servomeccanismo includente il motore 13 schematizzato nella figura 1, costituente il motore di comando del disco magnetico rotante 12 e, pertanto, e' possibile ottenere la stessa tempificazione del segnale di sincronismo Vsync flip-flop being excited by the first pulse PG which occurs after switching the input J of the same to a logic level "1". the PG pulse is synchronized with the vertical synchronization signal Vs_ync by means of a servomechanism including the motor 13 shown in Figure 1, constituting the drive motor of the rotating magnetic disk 12 and, therefore, it is possible to obtain the same timing of the signal of Vsync synchronism

Il segnale affermativo in uscita dal secondo circuito a flip-flop 47 viene alimentato, sotto forma di un segnale di cancellazione, o di azzera mento, al terminale di cancellazione (CL) del primo circuito a flip-flop 46, mentre questo segnale viene pure alimentato, sotto forma di segnale di comando, al secondo ingresso del circuito a porta logica AIO) 45? In conformit? a guanto rappresentato nella figura 6E, il primo circuito a flip-flop 46 produce un segnale affermativo di uscita caratterizzato da un livello logico "1", durante il periodo di tempo compreso fra tfl in corrispondenza della chiusura dell'inter_ ruttore di rilascio 71 e l?istante t0 del primo impulso PG, .. The affirmative signal output from the second flip-flop circuit 47 is fed, in the form of an erase, or reset, signal to the erase (CL) terminal of the first flip-flop circuit 46, while this signal is also fed supplied, in the form of a command signal, to the second input of the logic gate circuit AIO) 45? In accordance with As shown in FIG. 6E, the first flip-flop circuit 46 produces an affirmative output signal characterized by a logic level "1", during the period of time between tfl at the closure of the release switch 71 and. ? instant t0 of the first PG pulse, ..

Il secondo circuito a flip-flop 47 produce, secondo,quanto,rappresentato nella figura 6F, un segnale affermativo"di uscita caratterizzato da un livello logico "1", durante il periodo di tempo compreso fra.l?istante t0 .e l'istante t1 del successivo impulso PG. The second flip-flop circuit 47 produces, according to what is shown in Figure 6F, an affirmative "output signal characterized by a logic level" 1, during the period of time between the instant t0 and the instant t1 of the next PG pulse.

Il circuito a porta logica AHD 45 produrr? un impulso dell?otturatore, secondo quanto rappresentato nella figura .6G, dopo che e' trascorso il periodo di espo-sizione TS dall?istante t0 del primo segnale di sincronizzazione verticale sync dopo l?istante t?. dall'istante dell?abbassar?ento del pulsante 5 di azionamento dell?otturatore? Il meccanismo otturatore 4 verr? chiusodall'impulso secondo quanto rappresentato nella figura 5, tale impulso venen do ricevuto;dal circuito a porta logica AND 45? l'ot_ turatore 4 viene attivato' in modo tale che lo stes_ so possa articolarsi, detto otturatore presentandosi sotto forma di un settore, in conformit? a quanto rappresentato nella figura 5 e lo stesso opera in modo tale per cui, in determinati periodi di tempo, lo stesso scherma il sensore delle Immagini 9 dalla luce,mentre durante altri periodi di tempo, quando l'otturatore risulta aperto, secondo quanto rappresentato con linea continua nella figura 5, lo stesso consente la ricezione dell'energia luminosa da parte del sensore delle immagini 9? ?*er effetto dell'azione di controllo dell'otturatore, e' possibile ottenere segnali video presentanti un livello adeguato, nel modo di ripresa di Immagini istantanee. In conformit? a quanto precedentemente descritto, i segnali video rappresentativi dell'immagine istantanea di un quadro, vengono letti dal sensore di Immagini 9, a stato solido, quando il meccanismo otturatore 4 risulta chiuso. Quantunque la versione precedentemente descritta comporti l'impiego di un sistema di con^ t rollo, di tipo automatico, appartenente alla variet? .a pre-impostazione dell'apertura, vale a dire del The logic gate circuit AHD 45 will produce? a shutter pulse, as shown in Figure 6G, after the exposure period TS has elapsed from the instant t0 of the first vertical synchronization signal sync after the instant t ?. from the instant the shutter release button 5 is lowered? The shutter mechanism 4 will come? closed by the pulse as shown in Figure 5, this pulse is received by the AND logic gate circuit 45? the shutter 4 is activated in such a way that the same can articulate, said shutter appearing in the form of a sector, in accordance with the to what is represented in figure 5 and the same operates in such a way that, in certain periods of time, the same shields the sensor of the Images 9 from the light, while during other periods of time, when the shutter is open, according to what is represented with solid line in Figure 5, the same allows the reception of light energy by the image sensor 9? ? * Because of the shutter control action, video signals of adequate level can be obtained in the Snapshot shooting mode. In accordance with as described above, the video signals representing the instantaneous image of a frame are read by the solid state image sensor 9 when the shutter mechanism 4 is closed. Although the previously described version involves the use of an automatic control system belonging to the variety? .a pre-setting of the aperture, i.e.

. diaframma, in grado di variare il periodo di esposizione, in accordo con l'apertura del diaframma,deve .essere sottolineato il fatto che l'invenzione pu?? ,venire opportunamente modificata in modo tale da . diaphragm, capable of varying the period of exposure, in accordance with the aperture of the diaphragm, it must be emphasized that the invention can? , be suitably modified in such a way as to

.determinare, un controllo automatico del guadagno .determine, an automatic gain control

.per i segnali video,oppure l'invenzione potrebbe essere utilizzata come controllo automatico del tipo a preimpostazione della.velocit? dell'otturatore, mediante utilizzazione del livello del segnale video o delle cariche rappresentative dei segnali, ottenute durante . il periodo di apertura dell'otturatore. for video signals, or the invention could be used as an automatic speed preset type control. of the shutter, by using the level of the video signal or the representative charges of the signals, obtained during. the period of opening of the shutter.

.Nella versione precedentement edeseritta, le cariche rappresentative dei segnali del primo campo e del. secondo .campo vengono simultaneamente trasferite dalle rispettive regioni fotosensibili In the previous version, the charges representative of the signals of the first field and of the. second field are simultaneously transferred from the respective photosensitive regions

.del sensore di.immagini 9, del tipo a stato solido, ; durante il.periodo di chiusura del meccanismo otturatore?4?.Tuttavia, le cariche rappresentative dei segnali, relative a due campi, possono venire lette alternativamente, come si verifica in una clas-. sica telecamera.,in modo tale da produrre segnali of the image sensor 9, of the solid state type,; during the closing period of the shutter mechanism? 4?. However, the representative charges of the signals, relative to two fields, can be read alternately, as occurs in a class. physical camera., in such a way as to produce signals

, televisivi interallacciati dalle cariche rappresenta^ , tive dei segnali ottenute durante il periodo di apertura dell'otturatore. Pu?' essere impiegato uno scarico di eccedenza per il controllo della lunghezza del.periodo TC di Immagazzinamento delle cariche .nelle regioni fotosensibili del sensore delle immagini 9 a stato solido,mentre con il meccanismo otturatore .ottico 9 impostato per una velocit? fissa? il periodo effettivo di esposizione Tg pu?' venire variato per mezzo del controllo del periodo di imma^ gazzinamento delle cariche ?C. charges interlaced with the charges representing the signals obtained during the shutter opening period. Can? ' an overflow drain may be used for controlling the length of the TC period of storage of the charges in the photosensitive regions of the solid state image sensor 9, while with the optical shutter mechanism 9 set for a speed. fixed? the actual period of exposure Tg pu? ' be varied by controlling the storage period of the charges?

Nei caso di un controllo del periodo di immagazzinamento delle cariche? TC1? delle regioni fotosensibili del primo campo e del periodo TC2 di immagazzinamento delle cariche delle regioni fotosensibili del secondo campo? nel sensore delle immagini 9? del tipo a stato solido?in modo indipendente l'uno dall?altro, e? possibile utilizzare il controllo di ripresa delle immagini rappresentato nei diagrammi temporali riportati nelle figure 7A - 7H per la realizzazione di una unit? di ripresa delle immagini, a stato solido, dotata? oltre che di una funzione di ripresa di immagini istantanee, di ima funzione di ripresa di immagini in movimento, tale funzione essendo normalmente presente in una telecamera di tipo classico? In the case of a control of the storage period of the charges? TC1? of the photosensitive regions of the first field and of the storage period TC2 of the charges of the photosensitive regions of the second field? in the image sensor 9? of the solid state type? independently of each other, and? Is it possible to use the image shooting control represented in the time diagrams shown in figures 7A - 7H for the construction of a unit? image shooting, solid state, equipped? as well as a function of shooting instant images, a function of shooting moving images, this function being normally present in a classic type camera?

La figura 7A-illustra l?andamento di un segnale di sincronizzazione verticale VS nc? La figu_ :ra 7B Illustra l'andamento del segnale Sg di azio? namento dell'otturatore. Figure 7A illustrates the trend of a vertical synchronization signal VS nc? Figure 7B illustrates the behavior of the SG signal of action? nament of the shutter.

La figura 7C illustra lo stato operativo del meccanismo otturatore ottico 4. la figura 7D illustra lo stato operativo della porta di trasferimento che viene aperta per consentire il trasferimento delle cariche rappresentative dei segnali, dalle, regioni fotosensibili del primo campo del seneore di immagini 9, a stato solido, al registro a scor_ rimento 93, di tipo verticale. La figura 7E indica lo stato operativo della porta di trasferimento utilizzata per trasferire .le cariche dei segnali, appartenenti..al .secondo camp?, nel registro a scorri^ mento 93, di tipo verticale. La figura TF illustra lo stato di;controllo durante il periodo TC1 di immagazzinamento delle cariche delle regioni fotosensibili del primo quadro, mentre il tempo reale di esposizione si e stende per.due campi, quantunque le cariche vengano infine lette .come segnali di un campo. la figura 7G illustra lo stato di controllo durante il periodo di immagazzinamento delle cariche delle regioni fotosens?bili del secondo quadro, mentre la figura 7E, illustra una configurazione dei segnali video letti dal sensore di immagini 9, del tipo a stato solido. Figure 7C illustrates the operational state of the optical shutter mechanism 4. solid state, to slide register 93, vertical type. Figure 7E indicates the operating state of the transfer gate used to transfer the charges of the signals, belonging to the second field, into the vertical type shift register 93. Figure TF illustrates the control state during the charge storage period TC1 of the photosensitive regions of the first frame, while the real time of exposure extends over two fields, although the charges are ultimately read as signals from one field. . Figure 7G illustrates the control state during the storage period of the charges of the photosensitive regions of the second frame, while Figure 7E illustrates a configuration of the video signals read by the image sensor 9, of the solid state type.

Durante il periodo di tempo che precede la generazione del segnale SS di azionamento dell?otturatore, le regioni fotosensibili del primo quadro vengono attivate, in modo tale da memorizzare alternativamente dette cariche nelle stesse, in cor_ rispondenza.,di un ciclo di un quadro. Le cariche A rappresentative dei segnali del primo quadro, ottenute durante il primo periodo di immagazzinamento TC1 delle cariche e le cariche B rappresentative dei segnali del,secondo quadro, ottenute durante il secondo periodo TC2 di immagazzinamento delle cariche, vengono lette alternativamente al ciclo di un quadro e, pertanto, sinteticamente, la lettura dei segnali viene ottenuta in corrispondenza di un ciclo del campo,:in modo tale.da ottenere segnali video interallacciati. Inoltre, le regioni fotosensibili del primo campo e del secondo campo possono venire simultaneamente .disposte in uno stato di immagazziinamento delle cariche, nel tempo t0 del primo segna__ le di sincronizzazione verticale, dopo la generazione del segnale SS di attivazione dell?otturatore, in modo tale da fornire le cariche AC, e BC rappresentative dei segnali,,per l?immagine di un quadro, senza qualsiasi deviazione spaziale dell'immagine? Leggendo le cariche. A3 e rappresentative dei segnali, dei campi individuali, in modo sequenziale , durante il periodo di chiusura dell?interruttore, e' possibile, durante la ripresa di un oggetto in movimento, ottenere segnali video di una immagine istantanea di un quadro, senza che si verifichino sfarfallamenti , come precedentemente indicato? Nelle figure 7P-7H sono state riportato alcune frecce indicative del flusso delle cariche immagazzinate. Pertanto, le cariche immagazzinate A2 e B2 vengono lette, simulta-neamente, in accordo con gli impulsi di scorrimento verticale P e Q illustrati nelle figure 7B e 7E mentre le cariche combinate A2 pi?. ?2,vengono tra__ sferite in.,accordo con quanto rappresentato nella figura 7H? La cariche A^ e B2 in tal modo spostate . vengono trasferite nella sezione di assorbimento delle cariche 95 durante il periodo di trasferi-mento delle cariche, non rappresentato. During the period of time preceding the generation of the shutter actuation signal SS, the photosensitive regions of the first frame are activated, so as to alternatively store said charges therein, in correspondence with a cycle of a frame. The charges A representative of the signals of the first frame, obtained during the first storage period TC1 of the charges and the charges B representative of the signals of the second frame, obtained during the second storage period TC2 of the charges, are read alternatively to the cycle of a frame and, therefore, briefly, the reading of the signals is obtained in correspondence with a cycle of the field, in such a way as to obtain interlaced video signals. Furthermore, the photosensitive regions of the first and second fields can be simultaneously placed in a charge storage state, in the time t0 of the first vertical synchronization signal, after the generation of the shutter activation signal SS, so as to such as to provide the charges AC, and BC representative of the signals ,, for the image of a frame, without any spatial deviation of the image? Reading the charges. A3 and representative of the signals, of the individual fields, in a sequential way, during the closing period of the switch, it is possible, during the recording of a moving object, to obtain video signals of an instant image of a panel, without occur flickering, as previously indicated? Figures 7P-7H show some arrows indicative of the flow of the stored charges. Therefore, the stored charges A2 and B2 are read, simultaneously, in accordance with the vertical shift pulses P and Q illustrated in Figures 7B and 7E while the combined charges A2 are. 2, are transferred in accordance with what is shown in Figure 7H? The charges A ^ and B2 thus displaced. they are transferred to the charge absorption section 95 during the charge transfer period, not shown.

Le cariche e ottenute durante il periodo di espos izione TS estendentesi a partire dall'istante t0 del segnale di sincronizzazione verti-cale sino allietante di chiusura del meccanismo ottu_ ratore, vengono sequenzialmente spostate, secondo quanto indicato dalle frecce e vengono quindi lette durante il periodo di un campo. The charges obtained during the exposure period TS extending from the instant t0 of the vertical synchronization signal up to the closing time of the shutter mechanism, are sequentially displaced, as indicated by the arrows and are then read during the period of a field.

Come risulter? evidente dalla descrizione precedentemente riportata con riferimento alla versione analizzata, il periodo effettivo di esposizione, nel modo di ripresa di immagini istantanee, vi?ne controllato per mezzo della chiusura, durante il per?odo di immagazzinamento delle cariche del sensore di immagini, a stato solido, dell'otturatore .normalmente aperto il quale e? disposto in modo tale da determinare l?apertura o la chiusura del percorso ottico della luce incidente che colpisce il sensore di immagini 9? a stato solido. Per mezzo How will it turn out? evident from the description previously reported with reference to the analyzed version, the actual exposure period, in the snapshot image shooting mode, is controlled by closing, during the storage period of the image sensor charges, a state solid, of the shutter normally open which is? arranged in such a way as to determine the opening or closing of the optical path of the incident light which strikes the image sensor 9? solid state. By means

-della lettura delle cariche rappresentative dei segnali, dal sensore delle immagini, quando l'ottu_ ratore risulta chiuso, e' possibile riprendere ima .immagine istantanea, caratterizzata da un livello ottimale di qualit?, senza che si verifichino dete_ rioramenti altrimenti prodotti per i fenomeni precedentemente indicati, ^ella lettura delle cariche rappresentative dei segnali, dal sensore delle immagini, viene impedito il fenomeno indesiderato dell'iper-.luminosit?, mediante allontanamento di qualsiasi - from the reading of the representative charges of the signals, from the image sensor, when the shutter is closed, it is possible to take an instant image, characterized by an optimal level of quality, without any deterioration otherwise produced for the phenomena previously indicated, in the reading of the representative charges of the signals, from the image sensor, the undesired phenomenon of hyper-brightness is prevented by removing any

.carica precedente, non richiesta, dal registro a scorrimento, di tipo verticale 93, immediatamente prima del trasferimento delle cariche rappresentative dei segnali, dalle regioni fotosensibili al corrispondente registro a scorrimento, di tipo verticale. Inoltre, poich?' le cariche rappresentative dei segnali, ottenute collocando simultaneamente la regione fotosensibile di un quadro del sensore delle immagini, a stato solido, in uno stato di esposizione, vengono lette sequenzialmente, per mezzo dei campi individuali, i segnali video possono produrre una immagine istantanea di un quadro non alterata dal fenomeno dello sfarfallamento? Inoltre, in una operazione di ripresa di una immagine istantanea, svolta con l'otturatore, normalmente aperto, in posizione di chiusura,il controllo automatico del tipo a preimpostazione del diaframma, oppure del tipo a preimpostazione della velocit? di otturazione, viene ottenuto utilizzando, come segnali di controllo, le cariche, rappresentative dei segnali, ottenute dal sensore delle immagini, a stato solido, prima dell?effettivo periodo di esposizione, realizzando in tal modo una impostazione automatica delle varie funzioni che risultano adatte per le condizioni pratiche della ripresa delle immagini. previous charge, not required, from the vertical type shift register 93, immediately before the transfer of the charges representing the signals, from the photosensitive regions to the corresponding vertical shift register. Furthermore, since? the representative charges of the signals, obtained by simultaneously placing the photosensitive region of an image sensor frame, solid state, in an exposure state, are read sequentially, by means of the individual fields, the video signals can produce an instant image of a picture not altered by the flickering phenomenon? Also, in an instant image shooting operation, carried out with the shutter, normally open, in the closed position, automatic control of the iris preset type, or the speed preset type? of shutter, is obtained using, as control signals, the charges, representative of the signals, obtained by the image sensor, in solid state, before the actual exposure period, thus realizing an automatic setting of the various functions that are suitable for the practical conditions for taking pictures.

Pertanto, in una unit? d? ripresa Therefore, in a unit? d? recovery

delle immagini, a stato solido,per la produzione di una immagine istantanea, con un sensore delle im- solid-state imaging to produce an instant image, with an image sensor

magini, a stato solido presentante regioni fotosensibili per gli elementi. dell?immagine del primo campo ed altre regioni fotosensibili di elementi dell'immagine del secondo campo, l'invenzione in oggetto e' dotata di un otturatore ottico per l'apertura o la chiusura del percorso ottico della luce incidente, in modo tale da controllare il tempo di esposizione/ mentre le immagini del primo campo e del secondo campo vengono riprese simultaneamente dalle regioni fotosensibili, con l'otturatore aperto, mentre le cariche, rappresentative dei segnali, del primo campo e del secondo campo, vengono lette sequenzialmente, in differenti tempi, con l'otturatore chiuso e, pertanto, e? possibile riprendere l'immagine istantanea di un quadro, con una elevata risoluzione verticale , senza che si verifichino fenomeni di sfarfallamento* magini, a solid state having light-sensitive regions for the elements. of the image of the first field and other photosensitive regions of elements of the image of the second field, the present invention is equipped with an optical shutter for opening or closing the optical path of the incident light, so as to control the exposure time / while the images of the first and second fields are taken simultaneously from the photosensitive regions, with the shutter open, while the charges, representative of the signals, of the first and second fields, are read sequentially, in different times, with the shutter closed and, therefore, and? It is possible to take an instant image of a painting, with a high vertical resolution, without the occurrence of flickering phenomena *

Inoltre, in una unit? di ripresa di immagini, a stato solido per la produzione di una immagine con l'impiego di un sensore di immagini, a stato solido, mentre il tempo di esposizione viene controllato da un otturatore ottico progettato in modo tale da determinare l'apertura o la chiusura del percorso ottico della luce incidente, un altro vantaggio dell'invenzione e' rappresentato dal fatto che immediatamente prima del trasferimento delle cariche ottenute in ognuna delle regioni fotosensibili del sensore delle immagini e della lettura delle cariche rappresentative dei segnali? prima del trasferimento in un registro a scorrimento, di tipo verti__ cale, l?otturatore viene aperto, in modo tale che qualsiasi carica precedente non richiesta, rimanente nel registro a spostamento, di tipo verticale, possa venire allontanata mentre, successivamente, dopo la chiusura dell?otturatore, le cariche rappresentative dei segnali vengono lette attraverso il registro a scorrimento, di tipo verticale. Conseguente -mente,il sensore delle immagini pu?? venire realizza^ to.in modo semplice, in modo tale da ottenere una immagine di elevata qualit? la quale risulterebbe altrimenti soggetta a fenomeni di alterazione o di iperluminosit?, mentre nel modo di ripresa delle immagini istantanee, e' possibile ottenere ima immagine di qualit? soddisfacente. Furthermore, in a unit? image shooting, solid-state for producing an image using an image sensor, solid-state, while the exposure time is controlled by an optical shutter designed to determine the aperture or closure of the optical path of the incident light, another advantage of the invention is represented by the fact that immediately before the transfer of the charges obtained in each of the photosensitive regions of the image sensor and the reading of the representative charges of the signals? before transferring to a vertical shift register, the shutter is opened, so that any previous unsolicited charge remaining in the vertical shift register can be removed while, subsequently, after closing of the shutter, the representative charges of the signals are read through the vertical type shift register. Consequently, the image sensor can? be made in a simple way, in such a way as to obtain a high quality image. which would otherwise be subject to phenomena of alteration or hyper-brightness, while in the shooting mode of instant images, it is possible to obtain a quality image? satisfying.

Inoltre, nell?unit? di ripresa di immagi_ ni, del tipo a stato solido, comprendente un sensore di immagini, a stato solido, in grado di esplicare la funzione di controllo di un periodo di immagazzinamento delle cariche e comprendente un otturatore ottico in grado di aprire e chiudere il percorso ottico della luce incidente irradiata verso il sensore delle immagini, l?otturatore che risulta normalmente aperto, viene chiuso durante il periodo di Immagazzinamento delle cariche del sensore delle immagini, in modo tale che il tempo effettivo di esposizione possa venire opportunamente controllato, mentre le cariche rappresentative dei segnali vengono lette, dal sensore delle immagini, quando l'ot_ turatore risulta chiuso. Una unit? di questo tipo presenta l'ulteriore vantaggio rappresentato dal fatto che il periodo di immagazzinamento delle cariche del sensore di immagini, a stato solido, viene pre-impostato, in modo tale che allo stesso si associ .un tempo fisso^mentre l'apertura del diaframma o la velocit? di otturazione viene controllata automaticamente in risposta alle cariche, rappresentative dei segnali, ottenute durante il periodo di immagazzinamento delle cariche, prima del tempo ef_ fettivo di esposizione, in modo tale da produrre, con certezza, dal sensore delle immagini, segnali rappresentativi .delle immagini, caratterizzati da una qualit? soddisfacente,in corrispondenza di un appropriato livello dei segnali. Furthermore, in the unit? image shooting, of the solid state type, comprising a solid state image sensor, capable of carrying out the function of controlling a period of storage of the charges and comprising an optical shutter capable of opening and closing the path of the incident light irradiated towards the image sensor, the shutter that is normally open is closed during the storage period of the image sensor charges, so that the actual exposure time can be suitably controlled, while the charges representative of the signals are read by the image sensor when the shutter is closed. A unit? of this type has the further advantage represented by the fact that the storage period of the charges of the solid-state image sensor is pre-set, in such a way that a fixed time is associated with it while the opening of the aperture or speed? The shutter is controlled automatically in response to the charges, representative of the signals, obtained during the charge storage period, before the effective exposure time, so as to produce, with certainty, from the image sensor, signals representative of the images. , characterized by a quality? satisfactory, at an appropriate signal level.

Quantunque l'invenzione sia stata descritta con riferimento ad alcune versioni preferite della stessa, deve essere rilevato che l'in^ venzione in oggetto non deve essere considerata limi Although the invention has been described with reference to some preferred versions thereof, it should be noted that the invention in question is not to be regarded as limiting

Claims

1.. In a unit? solid-state imaging, for producing an instant image, with a solid-state image sensor, having light-sensitive regions for the first-field image elements and other photo-sensitive regions for the first-field image elements. second cangio, interspersed with each other, the improvement comprising an optical shutter for opening, or closing, the optical path of the incident light, in such a way as to control the exposure time on the image elements of the first and second fields , in which said images of the first field and said images of the second field are simultaneously captured, by said photosensitive regions, when the shutter is open, while the charges representing the signals, of the first field and of the second field, are read sequentially when said shutter is closed *

2. In a unit? solid-state image shooting to produce an image with a solid-state image sensor? having image elements, of the photosensitive type, of the first field and of the second field while controlling, at the same time, the exposure time by means of an optical shutter arranged in such a way as to open or close, the optical path of the incident light, the improvement characterized in that, immediately before the transfer to a vertical shift register, of the representative charges of the signals, obtained in each of the photosensitive elements of said image sensor and of the reading of said representative charges of the signals, said shutter is opened in such a way that any previous unsolicited charge remaining in said vertical shift register can be removed while, subsequently the shutter is closed, said charges representing the signals being read through said shift register, of the type vertical?

3 Unit? solid-state imaging sensor comprising a solid-state image sensor with photosensitive elements associated with a first cap and a second field, with means for controlling a storage period of the charges and an optical shutter in able to open and close the optical path of the incident light radiated towards said image sensor, wherein said shutter is normally kept open, while the same is closed during the period of storage of the charges of said image sensor, in such a way that the actual exposure time can be controlled, while the charges representative of the signals from said elements of the first and second fields are read by said image sensor when the shutter is closed, said unit? image shooting being characterized by the fact that the charge storage period of said image sensor, in solid state, is pre-set in such a way that it can have a fixed duration, while the aperture of the diaphragm or the speed? of the shutter, is automatically controlled in response to the charges, representative of the signals, obtained during the period d? storage of the charges, before d? said actual exposure time?

:

4. Unit? solid state image shooting, according to claim 3, characterized in that the speed is controlled? while a shutter control assembly is connected to said shutter, a peak detector circuit connected to said unit image acquisition circuit, a comparator circuit which receives the output derived from said peak detector circuit, a circuit for generating a reference level capable of supplying an input to said comparator circuit, while the output of said comparator circuit is connected to said shutter assembly.

5.. Unit? solid state imaging device according to claim 4, characterized in that a multivibrator receives the output "of said level comparator, while a logic AND gate receives the output of said multivibrator and a first flip circuit. flop controlled by the shutter release button, said flip-flop circuit, supplying an input signal to said AND logic gate,

6. Unit? solid state imaging camera according to claim 5 including a second flip-flop circuit connected between said first flip-flop circuit and said logic AND gate, 7? Unit? image shooting, solid state? according to claim 4, characterized in that said circuit capable of providing a reference level comprises a synchronism pulse generator capable of producing vertical synchronization pulses and a toothed signal generator. saw which receives the vertical synchronization pulses from said synchronism generator and supplies an input to said level comparator circuit #

8. Unit? shooting images? solid state? according to claim 7? including a driver circuit capable of receiving horizontal and vertical synchronization pulses from said synchronism generator and capable of supplying switching signals to said unit. shooting images? solid state?

9 Image sensor? solid state? comprising first and second photosensitive regions corresponding to the image elements of a first field, and of a second field arranged? alternatively, in a matrix, a plurality? of first two-sided shift registers, mounted parallel to each other, for the displacement of the charges from the elements of the first field and of the second field, a plurality of of transfer gates between the elements of the first field and of the

field and called the first plurality? of shift registers to determine the displacement of the charges in the same, an output shift register connected to the first extremities? of said first plurality? of sliding registers, a region of absorption of the charges, connected to the second extremities? of said first plurality? of shift registers, an optical shutter for opening and closing the optical path of the light, for controlling the exposure of said first and said second photosensitive elements, means for controlling said shutter, a shutter actuation device, connected to said means, for controlling said shutter, so that said first and second photosensitive elements can be simultaneously exposed when the shutter is open and means for controlling said transfer doors, said plurality of bilateral shift registers and said output shift register, so that the charges derived from the photosensitive elements of the first and second fields can be read simultaneously when said shutter is closed. Solid state image sensor according to claim 9, characterized in that prior to the transfer of the charges from said photosensitive elements, the first and second fields have said plurality. of first shift registers, any residual charge present in said first plurality? of shift registers, is transferred into said charge absorption region, so as to prevent a. lperluminosity of the image?

11. Solid state image sensor according to claim 10 wherein the time during which said shutter is open is variable.

12. A solid state image sensor according to claim wherein the shutter opening time is calculated from the charges obtained prior to the actual exposure time.

13. A solid state image sensor according to claim 9 including a quantity control iris assembly. of light, in the path followed by the light towards said first and second photo sensitive elements and means for controlling said iris assembly to vary the exposure.

14. Solid state image sensor according to claim 13 including automatic means for controlling said iris assembly.